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ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA Processamento de Alimentos pelo Frio Aula 2 Prof. Dr. Estevãn Martins de Oliveira 1

ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

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Page 1: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

ENGENHARIA DE ALIMENTOS

E BIOQUÍMICA

Processamento de

Alimentos pelo Frio

Aula 2

Prof. Dr. Estevãn Martins de Oliveira

1

Page 2: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Congelados

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Page 3: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Histórico

EUA – 1865 congelação de peixes(comercial)

Nova Zelândia – 1891 congelação de carnes( carneiros – exportação Inglaterra)

EUA – 1905 ( leste) frutas

◦ 1929 - Hortaliças

1595 - Galileu – termômetro exato

1622 – Boyle – leis volume e pressão dos gases

1823 – Farady – mudanças de estado

1824 –Carnot expansão e compressão dos gases

1834 – Perkins – máquina de compressão

1875 – Linde – amoníaco – subst. Refrigerante

1881 – CIA transporte de carne- Nova Zelândia

1920 – Birdseye – EUA congelamento rápido dos alimentos

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INTRODUÇÃO

FRUTAS: a fruticultura, apenas cerca de 5% das áreas cultivadas no país

Potencial: Brasil % do volume da produção mundial, para colocá-lo em 1o lugar no ranking dos produtores de fruta “in natura”.

O Brasil destina apenas cerca de 1% da sua produção de frutas frescas à exportação 20o lugar entre os países exportadores de frutas frescas

HORTALIÇAS: representam o maior grupo de plantas cultivadas, mais de 100 espécies.

Eram, cultivadas em muito pequena escala e comercializadas no mercado informal, o que ocasionava sua exclusão das estatísticas e, consequentemente, das preocupações de políticos e de tecnocratas.

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Legumes e hortaliças

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Fonte : IBGE 6

Relação da produção e área cultiva de cereais, leguminosas e oleaginosas

Page 7: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Fonte : IBGE

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Produção de cereais, leguminosas e oleaginosas por estado

Page 8: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Categorias

A inclusão das espécies na categoria das hortaliças baseia-se em algumas características como:

alta produtividade por área

riqueza de nutrientes não calóricos - protéicos

exigência em tecnologia de produção apurada

elevada utilização de mão-de-obra

alto conteúdo de água e alta perecibilidade

tipos de cultivo: múltiplo em pequena escala de produção e a monocultura em larga escala

possibilidade de várias safras / ano

Incluídas entre as hortaliças, estão a batata, tomate e a cebola, mesmo sendo grandes culturas, possuem todas as características das hortaliças. Batata e Tomate competem historicamente pelo nono e décimo lugar na escala de volume de produção, entre todos os produtos agrícolas no Brasil (Ferreira et alii, 1993).

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Page 9: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Pecuária de corte

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CONSERVAÇÃO FRUTAS PELO

FRIO Refrigeração - T ≥ 0oC ou T = -1 ou -2oC

◦ Conservação temporária-vantagem- textura – propriedades organolépitcas.( economia doméstica e indústria M.P. processamento

Congelação – T < 0oC – alteração características físicas das frutas (branqueamento ou SO2 ou ácido ascórbico – resfriamento – congelamento (lento ou rápido) – câmaras frias) ◦ Lento ou comum - T < 0oC ou < - 18oC - conservação indefinida –

altera parte textura e propriedades organolépticas.

◦ Rápido - T < -40oC – instantâneo – vantagens – textura e propriedades organolépticas conservadas Cristais de gelo formados = < tempo < menor dano à célula menor

tempo difusão dos sais e separação da água na forma de gelo.

Armazenamento à T < - 18oC = preservação tempo indefinido( natureza da fruta) – próprio para hortaliças que frutas.

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Page 11: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

REFRIGERAÇÃO DE VEGETAIS Fruta Temperatura

( ºC ) Umidade

Relativa(%)

Tempo de

Conservaçã

o

Observações

Abacate 7 - 12 85 - 90 2 – 4 semanas É sensível ao frio.Refrig. quando

maduro

Ameixa -0,5 a +0,5 85 3 – 15 sem. Depois de 1/3 do

período,conservar a 6-8ºC.

Cereja -0,5 a 0 85 12 – 15 dias Pouco acessível a refrig.

Goiaba 7 - 10 80 - 85 - Sensível à baixas temperat.

Limão 0 - 12 85 - 90 3 – 8 meses O amarelo na casca pode ser

controlado a 5ºC.

Maçã 1 - 3 90 3 – 8 semanas Dif. Temperaturas dependem

dos tipos de maçã

Abacaxi 7 80 - 90 1 – 3 semanas -

Morango 0 95 1 – 2 semanas Aum. Em 2ºC ; tempo de

conservação dim. Para 2 –3

dias.

Pêssego -0,5 a 0 90 15 dias Não resiste a longo tempo de

conservação 11 FONTE: Holdsworth , 1998

Page 12: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

CONSERVAÇÃO LEGUMES E

HORTALIÇAS PELO FRIO

Refrigeração – conservação temporária T ≥ 0oC . Indústria M.P. processamento final

◦ Tomate T = 0oC – couve repolho e alface a T = 1oC , cebola cenoura e nabo a T = 2oC

Congelação = as das frutas

◦ Operações = para calor,exceto congelamento, armazenamento em câmara frias.

◦ Espécies apropriadas para este tipo de conservação: Feijão, milho, brócoli, espinafre, aspargo e ervilha

◦ Espécies impróprias: tomate, repolho roxo

◦ Na mesma espécie há variedades impróprias’

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Page 13: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

REFRIGERAÇÃO DE VEGETAIS

Vegetal Temperatura

( ºC ) Umidade

Relativa ( % ) Tempo de

Conservação Observações

Abóbora 10 - 12 70 - 75 3 –6 meses Esperar 1-2 semanas

para iniciar refrig.

Alface 0 90 - 98 2sem – 1 mês Pré-refrig.Envolver a

alface > sua

conservação.

Beterraba 0 95 3 – 5 meses Retirar as folhas

antes do

armazenamento

Cebola -0,5 a 0 65 - 75 8 meses Refrig. p/ conservar

por muito tempo.

Cenoura 0 90 - 95 4-5 meses Precisa de pré-refrig.

Couve-flor 0 85 -90 2 – 3 sem Aplicar a pré-refrig.

Repolho 0 90 - 95 3 – 6 meses Controlar o

murchamento ,

adequando a U.R.

Tomate

maduro 4 - 8 85 8 – 10 dias Tolera baixas

temperaturas

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Tabela 1- Parâmetros de temperatura e U.R. e tempo de conservação de vegetais

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ESCALA TÉRMICA Temperatura oC Efeito do uso

36,5 Temp. corpo humano

26,5 Em 12 – 24 h bactérias podem x 3000 vezes

21 Em 12 – 24 h bactérias podem x 700 vezes

15,5 Em 12 – 24 h bactérias podem x 15 vezes

10 Em 12 – 24 h bactérias podem x 5 vezes

4,5 Em 12 – 24 h bactérias podem x 2 vezes

-0,5 a 1 Temp. de armazenamento refrigerado

0 Temp. de congelamento da água

-1 a -5 Crescimento muito lento de MO. Destruição de bactérias( > parte)

-10 Paralisação de bactérias sobreviventes

-18 a -23 Temp. armazenamento de alimentos congelados

-30 a -35 Temp. de congelamento de alimentos 14

Page 15: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Refrigeração de carnes

Alimento Período

0oC

de armaze

22oC

namento

38oC

Carne 6 - 10 1 <1

Peixe 2 - 7 1 <1

Ave

(frango)

5 - 18 1 <1

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Page 16: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Tecnologia Resfriamento Resfriamento

◦ Ar em câmaras e túneis

◦ Direto a gelo, para hortaliças de folhas

◦ Água para certas hortaliças

◦ À vácuo ( pptte alface)

Armazenamento

◦ Temperatura próximas do mínimo

◦ Alimentos vivos – temp. < 0oC a -1 0oC (uvas européias) Bananas T ≥ 12 0oC

◦ 2 produtos na mesma Câmara-fria T + sensível

◦ T estável ( sem flutuações)

◦ Umidade do ar controlada Ar seco desorção – murchamento de frutas e hortaliças Ar úmida adsorção – desenvolvimento de fungos UR 85 a 90 % frutas e hortaliças UR 90 a 95 % folhas e tubérculos

◦ Compatibilidade dos produtos na mesma câmara-fria

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Page 17: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Tecnologia Congelamento

Congelamento

◦ Imersão em líquido criogênco: ( N2)liquido - rachaduras grde volume

NaCl – restrições de uso - frutas

Açúcar – muito viscosas – baixa temperatura

glicerina

◦ Contato direto

◦ Ar

◦ Temp. de congelamento 10 a 12 < q. temp. de armazenagem

Armazenamento

◦ temperatura mín -18oC (recomendada)

◦ Perda de umidade - ressecamento

◦ Flutuações de temperatura - recristalização

◦ Embalagem hermética

◦ Transporte e distribuição (cadeia de congelação)

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Page 18: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

EQUIPAMENTOS (2)

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Fig. 4 – Espiral de resfriamento

Túnel de congelamento

Fig. 5 - Câmara de congelamento

Fig. 6 – Seleção manual de frutas

Fig. 7 - Despolpadeira

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Túnel de congelamento

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Page 20: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

EQUIPAMENTOS

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Balcão frigotérmico

Unidades de frigorificação

N2 líquido

Page 21: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

TECNOLOGIA E CIÊNCIA

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Page 22: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Tecnologia e Ciência/ taxa de congelamento

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Page 23: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Tecnologia e Ciência

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Efeitos da taxa de congelamento na resolubilização de taninos insolúveis à partir de caqui Durante e após descongelamento. Barras indicam S.E. (n3).

Page 24: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Tecnologia e Ciência

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Fig. 1 Efeitos da taxa de congelamento na concentração de tanino soluvel no congelamento de caqui durante e após descongelamento. Barras indicam S.E. (n3).

Page 25: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Congelamento rápido e lento e

descongelamento de polpa de caqui

(microfotografia por varredura de elétrons)

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(A) Antes do congelamento; (B–D) congelamento lento da polpa; (E–G) congelamento rápido da polpa; (B) and (E) no início do descongelamento (C) e (F) 6 h após iniciar o descongelamento; (D) e (G) 24 h após iniciar o descongelamento.

Page 26: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Clorofila e Hemoglobina

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Page 27: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

ARMAZENAMETO

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Carregamento de pallets

Tipo de pallets

Armazenagem em câmara-fria

Page 28: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Câmara de resfriamento

carcaças bovinas

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Page 29: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

CONCLUSÕES

Caracterizou-se o emprego do frio bem conservação

de frutas e hortaliças em diversas formas de

apresentação.

Identificou-se a necessidade de seleção de espécies e

variedades vegetais para se aplicar a tecnologia

apropriada.

Apresentou-se as operações que precedem a

utilização das tecnologias de conservação de

produtos de origem vegetal

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Page 30: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

BIBLIOGRAFIA

1. CAMARGO, R. at alii. Tecnología dos produtos agropecuários. São Paulo. Nobel, 1984.

2. CHEFTEL, J. C.; CHEFTEL, H; BESANÇON, G. Introducción a la bioquímica y Tecnología de los alimentos. Zaragoza: Acribia, v.2, 1989. p. 326-348.

3. FELLOWS, P. Tecnología del Procesado de los Alimentos: Princípios y Práticas. 1993.

4. HOLDSWORTH, S.D. Conservacíon de Frutas y Hortalizas.1988.

5. JACKIX, M.H. Doces, geléias e frutas em calda. São Paulo. Cone,1988

6. PASCHOALINO. J.E. ITAL- PROCESSAMENTO DE HORTALIÇAS . manual técnico no. 4, 1989.

7. WILLIS, R.H.H. Fisiologia y manipulación de frutas e hortalizas post recolección. Zaragoz., Acribia.1986.

8. WILEY, R. C. Frutas y Hortalizas Mínimamente Processadas y Refrigeradas. 1997.

9. Wang Haiying, Zhang Shaozhi, Chen Guangming Experimental study on the freezing characteristics of four kinds of vegetables Institute of Refrigeration and Cryogenics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China accepted 8 June 2006

10. Satoshi Taira , Miki Ono, Masako Otsuki Effects of freezing rate on astringency reduction in persimmon during and after thawing Laboratory of Pomology, Faculty of Agriculture, Yamagata Uni6ersity, 1 -23 Wakaba-machi, Tsuruoka, Yamagata 997 -8555, Japan Postharvest Biology and Technology 14 (1998) 317–324

11. www.radiofrigor.com.br/.../pinguim16/sistema.jpg

12. www.johnsoncontrols.com.br/publish/br/pt/prod...

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Page 31: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

ENGENHARIA DE ALIMENTOS

E BIOQUÍMICA

Processamento de

Alimentos pelo Frio

Aula 2 - 2a. parte

Prof. Dr. Estevãn Martins de Oliveira

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Page 32: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO

Fundamento: compressão, liquefação e

expansão de um gás

Refrigerante muda de estado ao

percorrer 3 partes distintas do sistema:

◦ Compressor

◦ Condensador

◦ Evaporador

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Page 33: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Compressor

Finalidade- fornecer calor (perdido no evaporador) ao refrigerante

Equipamento: bomba vertical ou horizontal com transmissão.

Constituição:

◦ Tubo de aspiração e compressão

◦ Válvula aspirante e premente (stuffing box- impede fugas de gás e entrada de ar atmosférico)

◦ Gás sai do evaporador recebe forte compressão, e levado ao condensador

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Page 34: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Condensador

Série de tubos de diferente diâmetro

Unidos em forma de curvas

Com espirais laminares – aproveitamento da superfície de contato

Resfriado com corrente de água aspergida na parte externa. ◦ Ou imerso na água(+ uniforme) + água

◦ Peq. Instalações –resfriamento – ar atmosférico

O gás oriundo do compressor liquefaz-se no condensador (baixa temp) e segue para o depósito (novo ciclo)

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Page 35: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Evaporador

Tubos em serpentina no interior da câmara (com alimento)

Refrigerante líquido necessita calor (latente de vaporização) para mudar de estado para gás

A evaporação do refrigerante no evaporador absorve o calor do ambiente – produto se resfriará.

Refrigerante retorna ao compressor na forma de gás (completo o ciclo)

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Page 36: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Circuito frigorífico

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01 - Válvula reguladora de pressão de condensação 02 - Válvula de serviço 03 - Filtro secador 04 - Válvula solenóide 05 - Bobina 06 - Visor de líquido 07 - Válvula de expansão 08 - Termostato 09 - Reguladora de gás quente 10 - Evaporador 11 - Motor 12 - Controlador eletrônico 13 - Válvula esfera 14 - Válvula reguladora eletrônica 15 - Placas de entrada e saída 16 - Unidade Central 17 - Acumulador de sucção 18 - Filtro de sucção 19 - Válvula reversora 20 - Núcleo 21 - Pressostato de Baixa 22 - Compressor 23 - Pressostato de Alta e Baixa 24 - Contator 25 - Pressostato de óleo 26 - Filtro de óleo 27 -OMB 28 - Visor de líquido 29 - Separador de óleo 30 - Controle de alta pressão 31 - Termostato de descarga 32 - Condensador 33 - Motor 34 - Reservatório de líquido 35 - Controlador do Ventilador

22

34 32

10

18

29

3

35

1

17

13

9

14

6 4

21

7

19

2

Page 37: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Substâncias refrigerantes

Características:

◦ Baixo ponto de fusão

◦ Nem inflamável e nem explosiva

◦ Alto calor latente de vaporização

◦ Não corrosiva, nem alterar óleos lubrificantes

◦ Atóxica ao ser humano

◦ Não exigir pressões elevadas para condensar

◦ Baixo custo

Exemplos:

◦ Dióxido de enxofre

◦ Dióxido de carbono

◦ Cloreto de metila

◦ Amônia

◦ Hidrocarbonetos fluorados: Freon 11, 12, 21,22, 113

◦ Nitrogênio líquido

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Page 38: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Propriedades dos refrigerantes

Substância refrigerante

Ponto de ebulição (oC)

Calor latente de vaporização

Btu/ lb Cal/g(aprox)

Água 100 970,3 540

Amônia (asfixia) -33,3 589,3 326

Freon 12 difluordicloro-metano

-29,9 70,8 39

Dióxido de carbono -87 - -

Dióxido de enxofre -10 168 94

Cloreto de metila -24 184,1 102

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Page 39: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

PROPRIEDADES TÉRMICAS DOS

ALIMENTOS

Calor específico

Condutividade térmica

Entalpia

Difusividade térmica

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Page 40: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Calor Específico

Def. energia em quilocalorias Q que a massa de um quilograma (m) de produto precisa receber para elevar a sua temperatura de 1o.C(Dt)

Cp = Q/ m . Dt Kcal/Kg oC

p – pressão constante(liq. E sólidos não compressíveis a diferença entre calor específico à pressão constante e volume constante é insignificante

O Cp aumenta no sentido que o produto se aproxima do ponto de congelamento( valor máximo)

O Cp é função do teor(%) de água existente no alimento.

Produto Cp médio kcal/kgoC

Variação %

Carne magra

0,85 +- 0,05

Gordura 0,93 +- 0,2

Ossos 0,60 +- 0,1

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Page 41: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Calor Específico(cont)

A medida de calor transferido durante o

congelamento inclui calor específico e

calor latente

◦ O critério de calor latente utilizado qdo da

mudança de fase a T= K, deve ser empregado

com cuidado.

Outra forma de calcular entalpia

◦ Tabelas e gráficos que a relacionam com a

temperatura

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Page 42: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Condutividade térmica

ba

bkkak cd

)1(1

)]/(1[1

Identifica o número de calorias transferido por unidade de área perpendicular ao fluxo de calor, para cada grau de diferença de temperatura, através da amostra e inversamente para cada unidade de comprimento na espessura da amostra na direção do fluxo de calor

Métodos de determinação

◦ Estacionários- valores de T= K em relação ao tempo

◦ Não estacionários- valores de T variam em relação ao tempo

Erros na literatura: erros instrumentais e método empregado e heterogeneidade de amostras (umidade, proteínas, gorduras)

Equação de EUCKEN 1940 (misturas)

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k- condutividade da mistura

kc condutividade da fase contínua

kd – condutividade da fase dispersa

a- 3kc(2kc + kd)

b- Vd/(Vc +Vd)

Vd- volume da fase dispersa

Vc – volume da fase contínua

Page 43: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Condutividade térmica (cont)

A variação da k é praticamente linear para temperaturas entre -23 a -7oC, caindo abruptamente entre -7 a 0oC, 1/3 e ¼ do valor do produto congelado.

A condutividade do gelo é 4 x > que a da água logo a condutividade da carne aumentará conforme o % de gelo.

Condutividade da carne depende da continuidade do gelo

◦ Congelamento lento – cristais maiores > continuidade

◦ Congelamento rápido – cristais menores < continuidade

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Page 44: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Difusividade térmica Importante na transferência de calor

no estado não estacionário

Eq. de Crank (1956) Furier(1978)

k- condutividade térmica

d - densidade

Cp – calor específico

Denominador indica a capacidade do produto absorver calor

Numerador indica a capacidade em transferir calor através dele

pCd

KD

.

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Page 45: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Difusividade térmica(cont.)

Formas de obtenção:

◦ Cálculo com a equação anterior( Olson e Jackson (1942) relação entre D, a recíproca da inclinação da curva relacionando tempo e temperatura.

A base do método é a relação exponencial entre a mudança da T do produto e o tempo após um certo período de aquecimento, determinado pela equação de Fourier e com auxílio de uma dimensão linear dependente da geometria do corpo.

◦ Medindo diretamente

Dickerson (1955) e Ross (1971) – condições de transferência de calor onde as temperaturas da amostras aumentam linearmente, de tal forma a minimizar a dificuldade de se satisfazer as condições limites.

45

Page 46: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Valores de difusividade térmica para a

carne (Cherneeva)

Difusividade térmica cm2/min

Temperatura oC

-30 -20 -10 0 30

Carne (a)

0,401 0,259 0,167 0,070 0,074

Carne (b)

0,338 0,283 0,183 0,070 0,074

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(a) carne com 74,5 % de água e alto teor de gordura

(b) carne com 78% de água e baixo teor de gordura

Page 47: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

EMISSIVIDADE Cálculo da transferência de calor

por radiação entre diferentes superfícies

◦ Temperatura

◦ Área

◦ Poder emissor das superfícies

Ea e Ep poder emissor da amostra e padrão

Relação obtida qdo Ea = Ep

e – difícil de ser medida a baixas temperaturas (fluxo de radiação nas superfícies é pequena)

A emissividade decresce com o aumento da temperatura( perda da água da carne e gordura ou fusão)

p

a

E

Ee

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Page 48: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Pressão de vapor

Temperatura na interface entre camada seca e congelada – assumida como = a temperatura de equilíbrio do gelo puro à pressão na região. ◦ Causa de erro:na liofilização um erro de +- 2 oC provoca um

erro no fluxo de calor calculado através da lâmina não seca.

◦ calor latente de sublimação do alimento foi calculado pela utilização da pressão de vapor versus temperatura.

◦ Na estocagem frigorífica ocorre a desidratação do produto: condições de contato do ar com a superfície do produto.

◦ A taxa de sublimação por unidade é a função da velocidade e a diferença na pressão de vapor da água entre a superfície de sublimação e o ar.

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Page 49: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Calor de respiração

Frutas, hortaliças e tubérculos são organismos vivos : continuam o processo metabólico após colheita.

Respiração consumo de O2, calor e água:

C6H12O6 + 6 02 6 CO2 + 6 H2O + calor (674 kcal)

1mg CO2 = 10,7 J(2,56 cal ou 2,56 x 10-3 kcal)

o calor liberado provém da reação exotérmica da oxidação da glicose

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Page 50: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Desenvolvimento do produto

Crescimento- divisão celular e crescimento

Maturação: inicia após crescimento e inclui diferentes processos em função de cada espécie ou variedade

Senescência: processo de síntese é substituído pelo processo de degradação

Variação da atividade metabólica= alterações físicas e químicas na estrutura do vegetal.

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Page 51: ENGENHARIA DE ALIMENTOS E BIOQUÍMICA aula 2ab

Variação da atividade metabólica R % relativa de troca

A divisão celular

B – crescimento celular

C- maturação

D – Senescência

E- crescimento do fruto

1 – frutas climatéricas(maçã, pera, abacate, banana)

2- frutas não climatéricas

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E 1

2

50

100

A B C D

E

1

2

Taxa de respiração em função do crescimento

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CARGA TÉRMICA Projeto do sistema frigorífico

◦ Condições de estocagem a dada temperatura ◦ Custos de investimento, manutenção e amortização

Cálculo da carga térmica:

◦ Fontes de calor: através das paredes, piso teto Infiltração do ar no interior da câmara Carga do produto Motores, empilhadeiras, pessoas e iluminação

Condições precedentes a estocagem:

◦ Custo versus qualidadetemperatura de estocagem, movimentação do ar, umidade relativa propriedades do produto, tipo e dimensões da embalagem.

◦ Local para construção da câmara: disponibilidade de energia, água e transporte

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Dados iniciais (CT) Clima – cálculo do ganho de calor pelas paredes, piso e teto,

seleção do condensador e ventilação (dados estatísticos x isolados)

Água – origem da água (municipal, riacho, mar , poço)

Energia- voltagem, ciclagem, quantidade máxima fornecida sem limites ou kWh.

Produto

◦ Tipo de produto

◦ Quantidade de produto recebido a ser resfriado ou congelado por dia ou por hora

◦ Temperatura de recebimento ou processamento

◦ Entrada diária na câmara

◦ Acondicionamento utilizado (caixa, tambores, baldes)

◦ Características físicas do produto

◦ Finalidades do produto(venda direta, distribuição, matéria prima)

◦ Tipo de movimentação que recebe

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Dados iniciais (CT)(cont)

Descrição da instalação

◦ Localização

◦ Dimensões

◦ Outras observações

Condição do local

◦ Cópia ou esboço do prédio existente ou em estudo

◦ Área disponível de terreno ou prédio

◦ Se há liberdade de planejamento

Observações adicionais

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Calor dissipado

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Seleção da espessura ótima de um

isolante

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Calor equivalente de motores elétricos

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Calor equivalente de pessoas

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Condutividade térmica

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Tempo de congelamento

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Ri= Resistência interna Re= Resistência de superfície ao calor T= -30oC Tcg= -15oC Ri=cte 2 métodos t< p/> coef. Película=< Re

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Respiração

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Tempo de estocagem x temperatura

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Dimensão x

velocidade e T

do ar x t no

congelamento

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Isolantes comuns

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Tempo x

temperatura

estocagem

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Para consultar na web

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Conclusões A refrigeração de alimentos é dependente

das propriedades físicas, químicas e

bioquímicas destes.

A refrigeração está associada ao tipo de

conservação e período desejados.

Limita-se na dimensão das câmaras-frias e

diferenças entre alimentos.

Requer alto investimento e tecnologia para

manter a qualidade dos alimentos

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Para consultar na web http://www.fao.org/docrep/008/y5979e/y5979e03.htm

http://www.extension.umn.edu/food/food-safety/preserving/freezing/the-

science-of-freezing-foods/

www.irc.wisc.edu/file.php?id=192

http://www.ag.ndsu.edu/pubs/yf/foods/fn403.pdf

http://highered.mcgraw-

hill.com/sites/dl/free/0073398128/835451/Chapter17.pdf

www.fsis.usda.gov/.../food.../food...food.../freezing..

http://www.nzifst.org.nz/unitoperations/httrapps3.htm#freezing

http://sintak.unika.ac.id/staff/blog/uploaded/5812001244/files/tpp/freezing.pdf

http://www.aseanfood.info/Articles/11015105.pdf

www.febrava.com.br

Reconsul Refrigeração

ASRAE

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